Perhitungan Konveyor Sabuk Untuk Mengangkut Material Sandblasting sebagai Pengganti Konveyor Ulir
Nanang Ali Sutisna*, Liwiryon Sudarso** Program Studi Teknik Mesin, Universitas Presiden Jl. Ki Hajar Dewantara, Jababeka Education Centre, Cikarang, Bekasi *E-mail: nanang.ali@president.ac.id **E-mail: liwiryon_sudarso@yahoo.co.id

## Abstract
This paper presents a design of belt conveyor for transferring steel grit as main sandblasting material in blasting room. The belt conveyor was designed to replace the existing screw conveyor that frequently breakdown due to the repair of bearings that was damaged by insertion of steel grit into the bearings. In addition, the screw conveyor transport capacity was considered inefficient because some of the steel grit  was  not  transferred  as  it  was  left  in  the  gap  between  the  screw  and  the  cover  plate.  Based  on examination  of  the  existing  problem,  a  belt  conveyor  replacement  was  suggested  and  a  calculation carried out to determine its specification according to the existing conveyor data.  As a result, the belt conveyor was designed with the capacity of 236.81 tons per hour and will have less breakdown since there will be no such bearing damage as it occurs in the screw conveyor.
Keywords: belt conveyor, screw conveyor, steel grit, sandblasting, bearing, capacity

## Abstrak
Makalah ini memaparkan perancangan konveyor sabuk untuk mengangkut pasir besi sebagai material utama sandblasting di ruang sandblasting . Konveyor sabuk dirancang untuk menggantikan konveyor ulir eksisting yang sering berhenti beroperasi karena perbaikan bantalan yang rusak akibat penyisipan pasir  besi  ke  dalam  bearing.  Selain  itu,  kapasitas  angkut  konveyor  ulir  dinilai  tidak  efisien  karena sebagian  pasir  besi  tidak  terangkut  karena  tertinggal  di  celah  antara screw dan  pelat  penutup. Berdasarkan  pemeriksaan  terhadap  permasalahan  yang  ada  maka  disarankan  dilakukan  penggantian dengan konveyor sabuk dan dilakukan perhitungan untuk menentukan spesifikasinya sesuai dengan data konveyor yang sekarang dipakai. Hasilnya, konveyor sabuk dapat dirancang dengan kapasitas 236.81 ton per jam dan akan memiliki lebih sedikit kerusakan karena tidak akan ada kerusakan bearing seperti yang terjadi pada konveyor ulir.
Kata kunci: konveyor sabuk , konveyor ulir, pasir besi, sandblasting, bantalan, kapasitas
1. Pendahuluan
Sistem transportasi material abrasif berat sedang, seperti pasir besi untuk sandblasting yang biasa disebut still grit , umumnya menggunakan konveyor ulir ( screw conveyor ) [1]. Namun, dalam operasi aktual, terdapat masalah umum pada konveyor ulir setelah beberapa tahun digunakan, seperti kerusakan bantalan karena masuknya pasir besi ke dalam bantalan yang menyebabkan kerusakan sehingga perlu diperbaiki dan kapasitas transfer yang tidak efisien karena material pasir besi tertinggal di celah antara ulir dan pelat penutup.
Karena beberapa inefisiensi konveyor ulir akibat sering rusak dan kapasitas pengangkutan yang kurang, perusahaan perlu mengganti sistem konveyor karena persaingan global yang kompetitif, perusahaan berada di bawah tekanan untuk meningkatkan  produk,  efisiensi,  dan  menanggapi  perubahan  yang  terus  menerus  sesuai  permintaan  pasar.  Salah  satu alternatif pengganti  konveyor ulir adalah konveyor sabuk ( belt conveyor ), ini adalah sistem  konveyor  jenis lain yang umum  diginakan  untuk  mengangkut  objek  atau  material.  Konveyor  sabuk  sering  dipilih  sebagai  media  transportasi menerus karena konveyor sabuk memiliki efisiensi tinggi, daya angkut yang besar, konstruksi yang lebih sederhana, dan perawatan yang lebih mudah [2].
Untuk mengganti konveyor ulir yang ada dengan konveyor sabuk, evaluasi dan perhitungan yang menyeluruh perlu dilakukan untuk menentukan spesifikasi konveyor sabuk yang ideal untuk tujuan tersebut. Salah satu penyebabnya adalah, meskipun penggunaan konveyor sabuk mencakup beberapa bidang di industri untuk pengangkutan benda atau material, model dan bahan yang digunakan pada konveyor sabuk akan berbeda sesuai dengan kebutuhan. Oleh karena itu, kajian ini difokuskan pada penghitungan komponen utama konveyor sabuk dengan mengacu pada data yang diambil dari sistem konveyor ulir yang akan diganti, meliputi: perhitungan kapasitas konveyor sabuk, penentuan daya yang dibutuhkan di konveyor sabuk, dan jenis sabuk yang cocok untuk tujuan ini.

## 2. Tinjauan Pustaka
Pada dasarnya konveyor sabuk merupakan salah satu sistem material handling yang banyak digunakan di bidang industri dan pertambangan. Terdapat berbagai macam jenis dan model konveyor sabuk yang dalam pembuatannya dapat menyesuaikan dengan kebutuhan yang ada. Konveyor sabuk telah mengalami banyak perkembangan dimana pada awal tahun 90-an diciptakan konveyor sabuk pertama untuk digunakan dalam pengangkutan material pertambangan [3]. Pada tahun 1950 pengembangan alat untuk menggabungkan dinamika konveyor sabuk dimasukkan ke dalam desain sistem conveyor [4]. Hal tersebut berhasil menjawab berbagai permasalahan tentang konveyor sabuk.
Tidak hanya dari segi alat, ilmu penghitungan energi pada konveyor sabuk juga mengalami perkembangan. Sebelum tahun 2009, konveyor sabuk yang ada hanya fokus pada titik-titik operasi, terutama pada aspek kelayakan dan kehandalan. Zhang et.al [5] menyatakan bahwa sistem konveyor sabuk memerlukan perhitungan untuk meningkatkan efisiensi kerja konveyor sabuk dengan cara mengoptimalkan kinerja yang ada dengan lebih hemat energi. Ia menyarankan persamaan perhitungan energi yang berguna untuk mengoptimalkan kinerja konveyor sabuk dan model yang menjadi rekomendasi untuk digunakan pada kebutuhan tertentu.
Dengan kemajuan teknologi saat ini, ada beberapa metode yang dapat digunakan dalam analisis ukuran molekul suatu material yang menyentuh suatu benda yang dalam konteks ini merupakan bagian atas dari konveyor sabuk. Dalam sebuah studi yang dilakukan oleh Sokolov [6], ia berhasil melakukan analisis on-line bijih besi menggunakan metode analisis XRF (x-ray fluorescence) dan mencapai standar deviasi akurasi 0,9%.
Pada makalah ini dibahas perhitungan dan pemililhan konveyor sabuk untuk memindahkan material sandblasting yang  berupa  pasir  besi  di  dalam  ruagan sandblasting sebagai  pengganti  scew  conveyor  yang  ada.  Konveyor  sabuk dirancang mengacu kepada kapasitas konveyor ulir yang ada. Perancangan meliputi pemilihan dan perhitungan  sabuk karet,  perhitungan  daya  yang  dibutuhkan  konveyor  sabuk,  dan  modifikasi  untuk  menjadikan  konveyor  sabuk  sebagai sistem material handling khusus ruang sandblasting .

## 3. Metodologi
3.1 Perhitungan Kapasitas Konveyor ulir Yang Ada
Karena  konveyor  sabuk  yang  baru  akan  dirancang  berdasarkan  kapasitas  konveyor  ulir  yang  ada,  kita  perlu mengetahui kapasitas konveyor yang ada. Kapasitas yang dibahas di sini berarti berapa banyak massa yang dapat diangkut oleh  gerakan  translasi  yang  dihasilkan  oleh  rotasi  konveyor  ulir  [7].  Dari  penelitian  yang  ada,  kecepatan  putar  ulir berhubungan langsung dengan kapasitas angkut. Bolat et.al [8] mengatakan bahwa jika kita ingin mengetahui kapasitas transmisi  sebuah  konveyor  ulir,  selain  dari  kecepatan  rotasinya,  kita  perlu  mempertimbangkan  dimensi  dan  geometri conveyor serta karakteristik material yang akan ditransmisikan. Berikut adalah persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung kapasitas konveyor ulir [9]:
𝑄 = 3600 × 𝜆 × 𝜋(𝐷−𝑑) 2 4 × 𝑡𝑛 60 × 𝜌 × 𝑘 (1)
dimana:
Q  : Kapasitas Konveyor ulir 𝜆 : Koefisien pengisisan / FCOS (lihat Tabel 1)
D : Diameter ulir (m) d : Diameter poros (m)
t : Pitch ulir (m) n : Kecepatan putar ulir (rpm) ρ : Masa jenis material density (ton/m 3 ) k : Koefisien kemiringan rumah konveyor (lihat Tabel 2)
Besaran koefisien pengisian ( λ ) atau Fill Coefficient Of  Section (FCOS) dari konveyor ulir ditentukan oleh jenis karakter material yang akan diangkut. Tabel 1 berikut ini memuat karakter material dan angka dari FCOS yang dapat digunakan sebagai panduan dalam menghitung kapasitas konveyor ulir.
Tabel 1. Koefisien Pengisian / FCOS [9]
Jenis Beban λ Berat dan Abrasif 0.125 Berat dan sedikit abrasif 0.25 Ringan dan sedikit abrasif 0.32 Ringan dan tidak abrasif 0.4
Koefisien kemiringan rumah konveyor (k) pada dasarnya dipengaruhi oleh kemiringan instalasi rumah  konveyor ulir. Tabel 2 menunjukkan angka koefisien kemiringan rumah konveyor.
Tabel 2. Koefisien kemiringnan rumah konveyor [9]
Conveyor Housing Inclination 0 o 0 o 0 o 0 o 0 o k 1 0.9 0.8 0.7 0.6

## 3.2 Pemilihan Konveyor Sabuk Lebar dan Konfigurasi Konveyor sabuk
Konveyor sabuk merupakan suatu alat angkut barang atau material yang diketahui mempunyai efisiensi yang tinggi terutama untuk material curah karena dalam pengoperasiannya dapat digunakan untuk jarak dekat dan jauh sesuai dengan desain dari konveyor sabuk itu sendiri, dimana biaya operasional terbesar masuk pengoperasian konveyor sabuk adalah pada konsumsi energi untuk menggerakkan konveyor sabuk tersebut (hingga 40%) [10], Gambar 1 menunjukkan gambar dasar konveyor sabuk.
Gambar 1. Gambar dasar Konveyor sabuk

## Penentuan Lebar Sabuk
Dalam menentukan nilai minimum lebar sabuk, harus mempertimbangkan kebutuhan pembebanan dan lebar sabuk minimum untuk troughing , yang diekstrak dari buku pegangan konveyor Fenner Dunlop [11] seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Lebar sabuk minimum [11]
Untuk memilih jenis dan lebar sabuk yang akan digunakan, katalog dari produsen sabuk dapat digunakan sebagai referensi. Berikut adalah salah satu contoh katalog dari buku pegangan Roulunds [12].
Jenis Sabuk dan beban (KN/m) Lebar sabuk minimum
Untuk Sudut Trough (mm) 20 o 35 o 45 o ST500 600 600 600 ST1000 600 600 750 ST1600 600 750 900 ST3550 900 900 1050 ST5000 900 1050 1200

## Tabel 4. Data sabuk RO Ply [12]
Jenis Sabuk Max Tegangan Kerja (N/mm) Tebal (Mm) Berat Per m 2 (Kg) Lebar Sabuk 400 500 650 800 1000 1200 200/2 20 5.2 6.8 x x x x x x 250/2 25 6.6 8.4 x x x x x x 315/2 31.5 6.8 8.6 x x x x x x 400/2 40 7.3 9.1 x x x x x 630/2 63 10.5 13.4 x x x x

## Konfigurasi Roller Idler
Konfigurasi  paling umum untuk roller idler konveyor  adalah tiga  buah rol dengan panjang yang sama. Gambar penampang dari konfigurasi tersebut ditunjukkan pada Gambar 2 di bawah ini.
Gambar 2. Penampang Sabuk [11]
Sudut palung yang umum untuk konfigurasi kovveyor sabuk dengan tiga buah roller idler adalah 35 o . Sudut palung lainnya  adalah  25 o dan  45 o tetapi  tidak  umum  digunakan  pada  konveyor  sabuk  dengan  konfigurasi  tiga  roller  idler, meskipun peningkatan jumlah sudut palung akan meningkatkan kapasitas konveyor sabuk [11].

## 3.3 Perhitungan Konveyor sabuk Perhitungan Kapasitas Konveyor sabuk
Salah satu cara untuk mengetahui kapabilitas suatu konveyor sabuk adalah dengan melihat kapasitas dari konveyor sabuk  tersebut.  Untuk  menghitung  kapasitas  konveyor  sabuk,  buku  pegangan  Fenner  Dunlop  [11]  mengusulkan persamaan dasar untuk menghitung kapasitas konveyor sabuk sebagai berikut:
𝑪 = 𝟑. 𝟔 × 𝑨 × 𝝆 × 𝒗 (2)
Dimana: C : Kapasitas (ton per jam) A : Luas penampang konveyor sabuk (m 2 ) ρ : Massa jenis material (kg/m 3 ) v : Kecepatan sabuk (m/detik)
Selain  itu,  Fenner  Dunlop  [11]  juga  menyebutkan  persamaan  perhitungan  kapasitas  konveyor  sabuk  saat menggunakan konfigurasi tiga roller idler sebagai berikut:
𝐶 = ca x  𝜌 x v x cf 1000 (3)
Dimana: C : Kapasitas (ton per jam) ca : Kapasitas sabuk (lihat Tabel 5) ρ : Massa jenis material (kg/m 3 ) v : Kecepatan sabuk (m/detik) cf : Faktor kapasitas (lihat Tabel 6)
Kapasitas sabuk untuk material dengan massa jenis 1000 kg / m3 dengan sudut palung 35 o dapat dilihat pada Tabel 5. Untuk material dengan massa jenis lebih dari 1000 kg / m3 dapat menggunakan persamaan dasar (persamaan 2) dengan memasukkan Faktor kapasitas (cf) untuk sabuk dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 5. Kapasitas Sabuk untuk Tiga Roller Massa Jenis Material: 1000 kg per m 3, Surcharge angle 20 o , Sudut palung 35 o Lebar Sabuk Kecepatan Sabuk – m/detik 0.5 0.76 1 1.25 1.5 2 400 mm 26 39 52 65 78 104 450 mm 34 51 69 86 103 137 500 mm 44 65 87 109 131 175 600 mm 66 99 131 164 197 263 650 mm 78 118 157 196 235 314 750 mm 107 161 215 268 322 429 800 mm 123 185 247 308 370 493 900 mm 159 238 318 397 477 635 1000 mm 199 296 398 497 597 795 1500 mm 466 699 932 1165 1398 1865 2000 mm 846 1268 1691 2114 2537 3382 Massa Jenis Material 1000 Kg/m 3 Surchage Angle 20 o Sudut Palung 35 o
Oleh karena itu, persamaan dasar yang dimodifikasi untuk menghitung kapasitas conveyor belt dengan 3 roller idler untuk material yang memiliki bulk density lebih dari 1000 kg / m3 dapat dilihat sebagai berikut:
𝑪 = 𝟑. 𝟔 × 𝑨 × 𝝆 × 𝑪𝒇 × 𝒗 (4)
Dimana: C : Kapasitas (ton per jam) A : Luas penampang sabuk konveyor (m 2 ) ρ : Massa jenis material (kg/m 3 ) Cf : Faktor kapasitas (lihat Tabel 6) v : Kecepatan sabuk (m/detik)
Tabel 6. Faktor Kapasitas – Tiga Roller
Sudut Surcharge Sudut Palung Roller 20 o 25 o 30 o 35 o 45 o 0 o 0.43 0.53 0.61 0.69 0.81 5 o 0.52 0.61 0.69 0.77 0.88 10 o 0.61 0.70 0.77 0.84 094 15 o 0.70 0.78 0.86 0.92 1.04 20 o 0.79 0.87 0.94 1.00 1.08 25 o 0.88 0.96 1.03 1.08 1.15

## Perhitungan Kecepatan Konveyor
Kecepatan  sabuk  konveyor  yang  tersedia  dipengaruhi  oleh  tiga  faktor  penting  seperti  kapasitas  konveyor,  lebar sabuk,  dan  kepadatan  material.  Selain  itu,  Fenner  Dunlop  [11]  telah  melakukan  riset  yang  menghasilkan  data  yang menunjukkan kecepatan sabukpada umumnya seperti Tabel 7.
Namun  terkadang  kecepatan  konveyor  mengacu  pada  kapasitas  konveyor  sabuk  yang  akan  dirancang,  karena besarnya kecepatan dapat  merubah kapasitas  konveyor sabuk, seperti pada persamaan kapasitas  konveyor sabuk pada pembahasan sebelumnya.
Jadi, dengan menulis ulang persamaan (2) kecepatan konveyor sabuk dapat dihitung sebagai berikut:
𝑉 = C 3.6 x A x ρ x Cf (5)

## Perhitungan Massa Material
Dalam menentukan lebar sabuk, perlu diperhatikan tegangan kerja maksimum yang bekerja pada sabuk[13]. Oleh karena  itu,  untuk  menghitung  tegangan  kerja  maksimum,  pertama-tama  perlu  dihitung  massa  material  menggunakan persamaan yang disarankan oleh Vanamamne [14]:
𝑴 𝒎 = 𝑪/(𝟑. 𝟔 × 𝒗) (6)
Dimana: M m : Massa material (kg/m) C : Kapasitas konveyor sabuk (ton/jam)
v : Kecepatan konveyor sabuk (m/detik)
Tabel 7 . Kecepatan sabuk pada pemakaian yang umum (m/detik)
Lebar Sabuk (mm) Material yang Mengalir Bebas Material Tambang Batu Bara dan Tanah Bijih Besi dan Batuan 400 2.0 1.5 - 450 2.5 2.25 1.75 500 3.0 2.25 1.75 600 3.0 2.5 2.25 650 3.25 2.5 2.50 750 3.5 3.0-3.5 2.75 800 3.75 3.0-3.5 2.75 900 4.0 3.0-3.5 3.0 1000 4.0 3.0-3.5 3.0 1050 4.0 3.0-3.5 3.0 1200 4.0 3.25-4.0 3.0-3.5 1350 4.5 3.25-4.0 3.0-3.5 1400 4.5 3.25-4.0 3.0-3.5 1500 4.5 3.25-4.0 3.0-3.5 1600 5.0 3.75-4.25 3.25-4.0 1800 5.0 3.75-4.25 3.25-4.0 2000 - 3.75-4.25 3.25-4.0 2200 - 3.75-4.25 -

## Pemilihan Diameter Puli
Puli adalah salah satu  bagian utama dari  konveyor sabuk yang memfasilitasi  pergerakan sudut  dan linier sabuk. Dalam memilih diameter puli, harus mempertimbangkan jenis sabuk, jumlah lapisan sabuk dan tegangan yang bekerja pada sabuk seperti dapat dilihat pada Tabel 8 di bawah ini [15].

## Tabel 8 . Minimum Puli Diameter
Jumlah (Ply) % Tegangan Kelas Sabuk 200 250 300 400 500 630 800 1000 2 100 350 400 400 400 450 500 650 750 80 300 350 350 350 400 450 500 600 60 300 300 300 300 350 400 450 500 40 250 250 250 250 300 350 400 400 Tail & snubs 250 250 250 250 300 350 400 400

## Kecepatan Putar dari Puli untuk Sabuk Konveyor
Kecepatan putaran puli sabuk konveyor merupakan nilai yang harus ditentukan sebelum mencari jenis motor dan gearbox yang akan digunakan dalam perancangan konveyor sabuk[13]. Buku pegangan conveyor terbitan Fenner Dunlop [11] menyatakan bahwa untuk menghitung kecepatan putaran puli sabuk konveyor, dapat menggunakan persamaan di bawah ini:
𝑁 = 𝑣 𝑥 1000 𝑥 60 𝐷 𝑥 𝜋 (7)
Dimana: N : Kecepatan putar puli sabuk konveyor (rpm) v : Kecepatan sabuk (m/detik) D : Diameter puli (mm)

## 3.4 Daya yang Dibutuhkan untuk Menjalankan Konveyor Sabuk
Dalam menggerakkan sistem konveyor sabuk, dibutuhkan daya minimum yang dihasilkan oleh motor listrik. Daya minimum dapat dicari menggunakan persamaan yang dijelaskan oleh Sochib et al. [16] sebagai berikut:
𝑃 = 𝑇𝑒 𝑥 𝑣 3300 (8)
Dimana: P : Daya sabuk (hp) T e : Tegangan sabuk efektif (lbs) v : Kecepatan sabuk (feet/menit)
Untuk menghitung tegangan sabuk efektif, persamaan berikut [17] dapat digunakan:
𝑇 𝑒 = 𝑇 𝑐 + 𝑇 1 (9)
Dimana: T c : F 1 x L x C w T l : F 2 x L x M w T c : Tegangan untuk menggerakkan sabuk kosong (lbs) F 1 : Faktor gesekan normal rerata untuk menggerakkan sabuk kosong (0.035) L   : Panjang sabuk C w : Berat komponen sabuk konveyor (lbs) T l : Tegangan untukmenggerakkan muatan arah horizontal (lbs) F 2 : Faktor gesekan normal untuk menggerakkan muatan arah horizontal (0.04) M w : Berat material (lb/ft)

## 4. Hasil dan Pembahasan
4.2 Kapasitas Konveyor ulir Yang Ada
Hal  pertama  yang  perlu  dilakukan  dalam  mengamati  sistem  material  handling  yang  ada  (konveyor  ulir)  adalah mencari data utama dari konveyor ulir tersebut. Data yang diperoleh dari konveyor ulir merupakan data yang bertujuan untuk  mengetahui  kapasitas  konveyor  ulir  yang  saat  ini  digunakan  pada  ruang sandblasting sebagai  sistem material handling . Berikut adalah beberapa data yang diperoleh dari buku manual [18] seperti yang ditunjukkan pada Tabel 9.

## Tabel 9. Data konveyor ulir
No Data Specifikasi 1 Konveyor Ulir 12,000 (L) x 300 (ø) mm 2 Poros As ST 41 ø 5” + Pip a SCH 80, ø 5” 3 Pitch Ulir 130 mm 4 Kecepatan Putar Ulir 20 rpm 5 Daya Motor 3.7 KW / 380 V/ 3 Phase /4 Pole 6 Bantalan SKF, UCFS 313 ø 65 mm
Dengan persamaan (1), kapasitas konveyor ulir yang ada dapat dihitung sebagai berikut:
𝑄 = 3600 × 0.125 × 𝜋(0.3 − 0.127) 2 4 × 0.13 × 20
60 × 7.6 × 1 = 3.4785 𝑡𝑜𝑛/ℎ
Kecepatan linear konveyor dapat dihitung berdasarkan data pada Tabel 9, sebagai berikut:
𝑣 = pitch x n
1000 𝑥 60 = 120× 20 1000×60 = 0.43 𝑚/𝑠
Jadi waktu yang dibutuhkan konveyor ulir untuk mengangkut pasir besi dari satu ujung ke ujung yang lain dapat dihitung sebagai berikut di bawah ini:
𝑡 = Belt Conveyor Length (m) Conveyor Belt Speed (m/s) = 12 0.0433 = 277.136 𝑠

## 4.3 Pemilihan Jenis Konveyor sabuk
Penentuan jenis sabuk yang akan digunakan dalam desain sabuk konveyor merupakan salah satu parameter penting dalam  menentukan  ukuran  desain  conveyor.  Dalam  menentukan  jenis  sabuk  yang  digunakan,  perlu  memperhatikan karakteristik dan spesifikasi sabuk tersebut. Dalam desain sabuk konveyor ini, sabuk harus dapat membawa bahan abrasif, ketahanan aus yang tinggi, sudut kemiringan maksimum  yang direkomendasikan  untuk tiga roller idler 35 o dan tidak rentan  terhadap  kelembaban  dan  mikroorganisme.  Salah  satu  sabuk  yang  memenuhi  semua  kualifikasi  ini  adalah konveyor sabuk karet  RO-PLY yang diproduksi  oleh Roulounds Fabriker  pada Tabel  4.  dan jenis  sabuk yang dipilih adalah RO-PLY 250/2.

## 4.4 Perhitungan Konveyor sabuk Perhitungan Kecepatan Sabuk Konveyor
Dengan  meninjau  sejumlah  literatur  tentang  konveyor  sabuk,  ditemukan  bahwa  untuk  menentukan  dimensi konveyor sabuk maka harus menentukan kecepatan linier konveyor sabuk terlebih dahulu. Dalam buku pegangan Fenner Dunlop, ada beberapa persamaan yang dapat digunakan untuk mencari kecepatan linier konveyor sabuk [11].
Dimana kapasitas konveyor sabuk (C) = kapasitas konveyor ulir (Q), dan luas penampang (A) dapat dihitung sesuai dengan Gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3. Penampang Koneyor Sabuk
𝐴 = (𝐿 × 𝑥 3) × ℎ 2 = [(( 650 3 +  2 ( 650 3  𝐶𝑜𝑠 35 𝑜 )) + 650 3  ) .  ( 650 3  𝑆𝑖𝑛 35 𝑜 )]
2
= 0049 𝑚 2
Dengan menggunakan persamaan  (5), kecepatan sabuk konveyor (v) dapat dihitung sebagai berikut:
𝑣 = 3.4785 3.6 x 0.049  x 7600 x 0.69 = 3.76 × 10 −3 𝑚/𝑠
Kecepatan putar puli konveyor dapat dihitung dengan persamaan (7) sebagai berikut:
𝑁 = 𝑣 𝑥 1000 𝑥 60 𝐷 𝑥 𝜋 = 3.76 𝑥 10 −3 𝑥 1000 𝑥 60 350   𝑥 3.14 = 0.205 𝑟𝑝𝑚
Sayangnya, gearbox yang memberikan output 0,205 rpm tidak tersedia. Oleh karena itu, dipilih kecepatan keluaran gearbox terendah yang tersedia yang diambil dari katalog Chiaravalli [20], yang menunjukkan bahwa kecepatan keluaran (N) terendah adalah 14 rpm dan rasio keluaran terhadap masukan adalah 1: 100. Karena itu, kecepatan sabuk konveyor dihitung ulang sebagai:
𝑣 = 𝜋 𝑥 𝐷 𝑥 𝑁 1000 𝑥 60 = 3.14 𝑥 350 𝑥 14 1000 𝑥 60 = 0.256 𝑚/𝑠
Dengan hasil ini, waktu yang dibutuhkan ban berjalan untuk mengangkut pasir besi dari ujung ke ujung sabuk konveyor sepanjang 12m dapat ditemukan, seperti di bawah ini:
𝑡 = Belt Conveyor Length (m) Conveyor Belt Speed (m/s) = 12 0.256 = 47 𝑠

## Perhitungan Kapasitas Konveyor sabuk
Perhitungan menggunakan persamaan (4) untuk menghitung kapasitas konveyor sabuk memperoleh hasil C = 236.81 ton/jam.

## Perhitungan Massa Material dan Tegangan Kerja Sabuk
Pada pembahasan sebelumnya, Tabel 4 menunjukkan beberapa angka yang menunjukkan tegangan kerja maksimum pada rubber sabukRO-PLY menurut jenisnya. Sebelum menentukan jenis rubber sabukRO-PLY yang akan digunakan perlu dilakukan perhitungan massa material per meter yang dibebani pada konveyor sabuk dengan persamaan (6):
𝑀 𝑚 = 𝑐 3.6 x V = 236.81 3.6 𝑥 0.256 = 256.96 𝐾𝑔/𝑚
Tegangan kerja = 256.96 kg/m x 9.81 m/ 𝑠 2 = 2520.3 N/m
Dalam desain ini, faktor keamanan diambil 8, mengingat jenis sabuk adalah sabuk karet bertulang kain, dan sabuk konveyor mengalami beban dinamis [21]. Oleh karena itu, tegangan kerja total menjadi 2520.3 N/m x 8 = 20.166 kN/m. dan menggunakan sabuk tipe RO-PLY 250/2 seperti pada Tabel 4.

## Penentuan Puli Konveyor Belt
Pada desain standar sabuk konveyor terdapat 2 puli yaitu puli penggerak dan puli balik. Untuk menentukan ukuran puli, dapat digunakan standar dari CKIT [15] yang menunjukkan diameter puli minimum yang dibutuhkan  yang sesuai dengan jenis sabuk dan tegangan pengenal yang bekerja pada sabuk konveyor. Untuk itu, perlu terlebih dahulu menghitung rate tegangan berdasarkan tegangan kerja total dan tegangan kerja maksimum yang bekerja pada belt:
Rate tegangan = Total working tension Maximum working tension x 100%
Rate tegangan = 20.166/m 25 kN/m x 100% = 80.664 % ≈ 80%
Untuk menentukan diameter puli minimum, perlu dilihat dua parameter utama, yaitu rate tegangan Ply dan jenis sabuk. Dalam hal ini rate tegangan adalah 80% dan jenis sabuk adalah RO-PLY 250/2 (yang berarti kelas sabuk adalah 250 dan jumlah ply 2). Oleh karena itu, diameter minimum yang dibutuhkan untuk desain ini adalah 350 mm (lihat Tabel 8).

## Penentuan Idler Roller
Salah  satu  bagian  penting  dari  desain  sabuk  konveyor  adalah  roller.  Roller  memiliki  peran  sebagai  penopang konveyor sabuk agar tegangan tetap terjaga dan terhindar dari defleksi yang terjadi akibat beban yang diletakkan pada sabuk  konveyor  atau  beban  dari  sabuk  itu  sendiri.  Untuk  menentukan  diameter  roller  ada  2  parameter  yang  harus diperhatikan yaitu lebar sabuk dan jenis konfigurasi roller yang digunakan dalam perancangan, maka  dipilih diameter roller 89 mm dari Katalog Transroll [22] Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 10 berikut ini:
Tabel 10 . Roller Data
Parameter Nilai Diameter Roller 89 mm, Flat Jenis Bantalan 6204 Panjang Roller Untuk 3 Roller Idlers 250 mm Lebar Struktur 950 mm Kecepatan Maximum Sabuk 3.15 m/detik

## 4.5 Daya yang Dibutuhkan untuk Menggerakkan Konveyor
Daya  yang  dibutuhkan  untuk  menggerakkan  konveyor  sabuk  tergantung  dari  tegangan  sabuk  dan  kecepatan konveyor. Karena kecepatan konveyor telah dihitung sebelumnya dalam makalah ini, tegangan efektif sabuk (Te) dapat dihitung berdasarkan data berat material (Mw) dan berat komponen konveyor sabuk (Cw).
Berat material (Mw) telah diperoleh sebelumnya pada bagian sebelumnya yaitu 256,96 kg/m atau 172,67 lb/ft, dan perlu dihitung berat komponen sabuk konveyor.
Akan ada dua bagian dari sabuk konveyor yang termasuk dalam perhitungan berat komponen konveyor sabuk yaitu puli yang terdiri dari puli penggerak dan puli pembalik serta berat sabuk. Untuk perhitungan berat sabuk, berdasarkan Tabel 4 berat sabuk untuk tipe RO-PLY 250/2 adalah 8,4 kg per m2. Oleh karena itu, perhitungan berat konveyor sabuk akan dijelaskan di bawah ini:
Berat total sabuk = 16.315 𝑚 2 x 8.4 kg/ 𝑚 2 = 137.046 kg  = 302.05 lb Berat total puli = 2 x 19.045 =38.09 lb
Tegangan sabuk efektif dapat dihitung berdarsarkan persamaan (9) sebagai berikut:
T e = T c + T l T c = 0.035 x L  x Cw T c = 0.035 x 39.37 x (302.05+38.09) = 475.83 lb T l = 0.04 x L x Mw T l = 0.04 x 39.37 ft x 172.67 lb/ft = 271.92 lbs T e = 475.83 lbs + 271.92 lbs = 747.75 lbs
Daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan konveyor dapat dihitung dengan persamaan (8):
P = Te x v 3300 (hp) = 𝐓𝐞 𝐱 𝐕 𝟑𝟑𝟎𝟎 = 𝟕𝟒𝟕.𝟕𝟓 𝐥𝐛𝐬 𝐱 𝟓𝟎.𝟒 𝐟𝐩𝐦 𝟑𝟑𝟎𝟎 = 11. 42 hp P = 0.7355 x 11.42 = 8.39 kW ≈ 9 k W
Sehingga daya motor listrik yang diperlukan untuk menggerakkan konveyor sabuk adalah  9 kW

## Ringkasan Hasil Pembahasan
Perancangan dan perhitungan konveyor sabuk baru untuk menggantikan konveyor ulir yang ada untuk mengangkut material sandblasting telah dilakukan, dengan terlebih dahulu  mereview kapasitas sistem  konveyor ulir yang ada dan kedua menghitung dan menentukan konfigurasi, dimensi, kecepatan, kapasitas, dan konfigurasi konveyor sabuk. kekuatan seperti yang diperlihatkan di Tabel 11.
Tabel 11 . Ringkasan Data Hasil Perhirungan dan Pemilihan Konveyor Sabuk
Deskripsi Hasil Jenis Sabuk RO-PLY 250/2 Kapasitas Konveyer Sabuk 236.81 ton/jam Lebar Sabuk 650 mm Kecepatan Sabuk 0.256 m/detik Tegangan Kerja Total 20.166 kN/m Rate Tegangan Sabuk 80% Diameter Puli Sabuk Konveyor 350 mm Diameter Roller Sabuk Konveyor 89 mm Rasio Gearbox 100: 1 Spesifikasi Motor 1400 rpm, 9 kW Kecepatan Putar Puli 14 rpm Perbandingan Konveyor Ulir Eksisting dengan Konveyor Sabuk yang Diusulkan Parameter Konveyor Ulir Konveyor Sabuk Kapasitas 3.5 ton/jam 236.81 ton/jam Waktu Transfer 277 detik 47 detik

## 5. Kesimpulan
Untuk  meningkatkan  kegiatan  operasional  pada  proses sandblasting yang  sering  mengalami  kendala  akibat kerusakan bantalan ( pillow block bearing ) pada konveyor ulir dan kurangnya efisiensi dalam pengangkutan pasir besi maka dilakukanlan perancangan konveyor sabuk untuk menggantikan konveyor ulir sebagai sistem penanganan material yang lebih efisien dan mencegah terjadinya masalah yang ada. Dari segi kapasitas, kapasitas konveyor sabuk jauh lebih besar dibandingkan dengan konveyor ulir yaitu 236,81 ton/jam, dimana konveyor ulir hanya berkapasitas 3,48 ton/jam.
Dengan kecepatan sabukmencapai 0,256 m/detik, ini memungkinkan pasir besi kembali ke pot sandblasting dari ujung ke ujung sabuk konveyor dalam 47 detik, yang hampir 6 kali lebih cepat dari konveyor ulir yang membutuhkan waktu 277 detik. Berdasarkan perhitungan, diperoleh data akhir untuk digunakan dalam mendesain konveyor sabuk untuk sistem penanganan material sandblasting . Perhitungan dan desain sabuk konveyor sesuai dengan standar internasional dan katalog produk yang tersedia di pasaran.
Selain  itu,  untuk  mencegah  masuknya  pasir  besi  ke  dalam  komponen  conveyor  belt,  perlu  dilakukan  perbaikan desain dengan memberikan cover pada celah tiap bagian konveyor sabuk.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Dave, Hansel,  1997, “Abrasive Blasting Systems,” Clemco Industry Corp., Burlingame, California.
[2] Lihua,  Zhao  and  Yin  Lin.,  2011, “ Typical  Failure  Analysis  and  Processing  of  Belt  Conveyor”, School  of Mechanical Engineering, Northeast Dianli University: Procedia Engineering 26, 2011: 942 – 946.
[3] Ananth et. al., 2013, “Research Paper about Design and Selecting the Proper Conveyor Belt ,” International Journal of Advance Engineering Technology.
[4] Lodewijks, G., 2007, “ Two Decades Dynamics of Belt Conveyor Systems .”
[5] Zhang, S. and X. Xia , 2009, “A new energy calculation model of belt conveyor,” AFRICON 2009: 1-6.
[6] Sokolov, A., Docenko, D., Bliakher, E.  and O. Shirokobrod, 2005, “On -Line Analysis of Chrome-Iron Ores on a Conveyor Belt Using X-Ray Fluorescence Analysis,” X-Ray Spectrometry, 34(5): 456 – 459.
[7] Dreszer K.A , Pawlowski T and Zagajski P ., 2007, “The Process of Grain Relation with Screw Conveyors”, TEKA Kom.Mot.Energ. Roln. OLPAN.
[8] Bolat, B and Bogoclu, M., 2012, “Increasing of Screw Conveyor Capacity”, Journal of Trends in the Development of Machinery and Associated Technology, 16.
[9] Dasanayaka,  K.,  Screw  Conveyor,  Mechanical  Engineering  Department  Carlos  III  University, https://www.academia.edu/ 9359498/Screw_conveyor, diakses: 18 Desember 2019.
[10] Hager M, Hintz A., 1993, “The Energy -saving Design of Belts for Long Conveyor Systems ,” Bulk Solids Handl: 13(4): 749-58.
[11] Fenner Dunlop., 2009, “ Conveyor Handbook, ” Conveyor Belting Australia.
[12] Roulounds Fabriker, “Rubber Convey or Belts, ” Roulunds Handbook, 5.
[13] Daniyan, I. A. et  al.,  2014, “Design  of  Material Handling  Equipment: Belt Conveyor Limestone  Using  3 Roll Idlers, ” Journal  of Advancement in  Engineering and Technology, Department  of Mechanical  &  Mechatronics Engineering Afe Babalola University.
[14] Vanamane, S. S., Mane, P. A. and Inamder, K. H., 2011, “Design and its Verification of Belt Conveyor System Used for Mould Using Belt Comp Software,” Int. Journal of Applied Research in Mechanical Engineering. 1(1): 48-52.
[15] CKIT, Fabric Conveyor Belt: Minimum Recommended Pulley Diameters,
https://www.ckit.co.za/secure/conveyor/troughed/belting/ fabric_table4.html,  diakses: 6 Desember 2019.
[16] M. Sochib  et al., 2018, “Perencanaan Belt Conveyor Batu  Bara Dengan Kapasitas 1000 Ton Per Jam di PT. Meratus Jaya Ir on Steel Tanah Bumbu”, Jurnal Keilmuan dan Terapan Teknik, 7(1): 16-33, 2018.
[17] Pooleyinc, “ Belt Tension Calculator”, https://www.pooleyinc.com/pdf/BeltTension.pdf , diakses: 9 Desember 2019.
[18] Arsico Putra Perdana, P.T., 2009, ”Screw Conveyor Manual Book,” 7-15.
[19] Datenblatt  and  Strahlmittel., “Steel  Grit”, Abrasive  and  Fibres,  Krampeharex  GmbH  &  Co.KG.  http:// www.krampeharex .com, diakses: 10 Desember 2019.
[20] Chiaravalli Group, “Gearboxes and Motors,” http://old.chiaravalli.
com/pol/pdf_motori/Motoriduttori_Riduttori_Vite_Senza_Fine_Chm.pdf, diakses: Dec. 15, 2019.
[21] Khurmi, R.S.  and Gupta, J.K., 2005, “ A Textbook of Machine Design (S.I. Units), ” New Delhi: Eurasia Publishing House PVT. LTD, 2005: 115.
[22] Transroll  Catalogue, “Roller  and  Garland  Station  For  Belt  Conveyors”, https://www.transroll.cz/obrazky- soubory/produktovy-katalog-en-0ddd0.pdf?redir,  diakses: Dec. 7, 2019.